华为发布高精度4D毫米波雷达

在4月底的时候，华为智能汽车解决方案BU CEO靳玉志透露，将在国内首发高精度4D毫米波雷达。而根据华为最新消息表示，这颗高精度 4D 毫米波雷达，其采用了全新的技术，拥有波导天线、4T4R、超带宽和 100M 以太，感知能力全面升级。

得益于此，雷达性能再升级，全面提升目标探测能力和环境建模能力，在高速和城区快速路支持超远距离探测，相较于传统雷达可提升 35%，看得更远；成像精度提升 4 倍，在城区混行、泊车场景看得更准，在城区混行和泊车时更具底气。时延降低 65%，在前车急刹、跟车起步、鬼探头场景反应更快。

4D毫米波雷达又被称为“成像雷达”，4D指的是range、velocity、azimuth、elevation。相较于传统毫米波雷达，4D雷达通过增加发射、接收通道的个数，可提供点云的功能，进而输出X，Y，H，V（距离、水平和垂直定位以及速度）四个指标，也就是在3D的基础上增加了“探测物体高度”第四个指标，可以对静态障碍物进行分类以及不过滤静态障碍物，最大程度地避免误刹车和漏刹车。

此外，4D毫米波雷达的探测距离也有所提升，传统毫米波雷达FOV120度时的探测距离一般在200米以内，但4D成像雷达在同样视场角下，用于前向感知时，探测距离可达500米，而且雨雪雾尘全天候下，探测距离不受影响，这也是4D毫米波雷达优于激光雷达的重要方面。

而“成像”又意味着4D毫米波雷达具备超高的分辨率，加上较宽的探测角度，可以有效地解析目标的轮廓、类别、行为，从而适应更多复杂路况，还能探测到较小的目标，比如矿泉水瓶、轮胎碎片等。随着数据点数量的增加，4D毫米波雷达还能“看穿”墙壁、紧闭的门和其他固体物体，确定被遮住的部分是否在移动，向哪个方向移动，且可以提供检测范围超过300m的实时数据，大大提高了安全性能，这也是激光雷达所不具备的能力。

但是，要真正做到4D高清成像并不是易事，要做到4D高清成像必须要解决以下几个问题，一是要有高度这一维度的准确数据以实现立体成像；二是要能够分辨开来距离的很近的车、人等，要求的角分辨率很高，要实现1度及以下角分辨率；三是较强的抗干扰性，尤其抗多径干扰的能力，保证成像清晰不受影响；四是要跟踪分类，通过雷达直接对大小车型、行人等进行分类。

中信证券报告显示，目前全球共有三种主流技术，可以实现4D毫米波雷达的点云功能。分别是基于现有的芯片（一般是英飞凌、TI、NXP的芯片），通过独特的软件算法和天线设计，在MIMO的基础上做成高倍数虚拟MIMO，以达到在原来物理天线数基础上虚拟出十倍的天线数，进而将角分辨率大幅降低；通过将多发多收天线集中在一个芯片中，通过研发芯片组来实现上述功能；通过使用超材料来解决上述问题，但受限于上游超材料供应链基础较弱，商业化仍有很长的时间要走。

总的来说，4D毫米波雷达具备了可以实时障碍检测、远距离探测、路径规划、物体高度分离、降低处理和服务器需求、成本相比激光雷达较低（4D高精成像毫米波雷达进入大规模量产后，成本仅是激光雷达的1/10）等优势, 是毫米波雷达从传统的辅助感知跨越成为未来核心感知组件的关键一步。